گواه اثبات اعتبار (PoA) در ارز دیجیتال چیست؟

گواه اثبات اعتبار (Proof-Of-Authority) یکی از روش‌های اجماع کارآمد در دنیای بلاکچین است. البته این روش نقطه‌ضعف‌هایی نیز دارد. شاید بتوان الگوریتم اثبات اعتبار را یکی از بهترین راهکارها برای سازمان‌های متمرکز و اکوسیستم‌های کوچک دانست. در حالی که بسیاری از شبکه‌ها از الگوهای اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) برای اجماع شبکه بهره می‌گیرند، روش‌های دیگری مثل اثبات اعتبار نیز طرفداران خاص خودشان را دارند. در این مقاله جزییات این الگوریتم را بیشتر بررسی می‌کنیم و سپس مزایا و معایب آن را مرور خواهیم کرد.

گواه اثبات اعتبار (PoA) چیست؟

گواه اثبات اعتبار (Proof-Of-Authority) یک روش اجماع در شبکه‌های بلاکچین است که به کاربران محدود یا اعضای کمی اجازه و اختیار عمل تأیید تراکنش‌ها را می‌دهد. این الگو به اختصار با نماد PoA معرفی می‌شود.

خرید ارز دیجیتال با ۱۰ هزار تومان!

تو صرافی ارزپلاس میتونی فقط با ۱۰ هزار تومان و با کارمزد صفر، بیش از ۳۰۰ ارز دیجیتال رو بخری!

شروع

در این الگوریتم یک یا چند نود اعتبارسنج مسئول ایجاد بلاک‌های جدید برای پردازش تراکنش‌ها هستند. بسته به ساختار و معماری شبکه ممکن است بلاک جدید بدون تأیید یا با رأی اکثریت اعتبارسنج‌ها یا حتی با رأی اکثریت اعضای شبکه پذیرفته شود. الگوریتم اثبات اعتبار مصرف انرژی کمی دارد اما تعداد بازیگران آن محدود است.

برخلاف گواه اثبات کار که به آن الگوریتم ماینینگ نیز گفته می‌شود، در الگوی PoA هیچ رقابتی در بخش سخت‌افزاری بین اعتبارسنج‌ها وجود ندارد. در این الگو نیازی به قدرت پردازشی سخت‌افزارها نیست و به همین دلیل مصرف انرژی برق به حداقل رسیده است.

از آنجایی که گواه Proof-Of-Authority به تعداد محدودی اعتبارسنج نیاز دارد، شبکه با کاهش زمان ایجاد بلاک (Blocktime) و افزایش ظرفیت هر بلاک (Blocksize) برای پردازش تراکنش‌های بیشتر، می‌تواند مبلغ کارمزدها را کاهش دهد.

بلاکچین‌هایی که از الگوریتم Proof-Of-Authority استفاده می‌کنند نیازی به رمزارز بومی ندارند. علاوه بر این، نودهای اعتبارسنج هیچ سرمایه اولیه‌ای را در شبکه یا استخر اعتبارسنجی بلوکه نمی‌کنند. به راحتی متوجه می‌شویم که الگوی اثبات اعتبار مزیت‌های بسیار زیادی نسبت به گواه اثبات کار (PoW) یا اثبات سهام (PoS) دارد اما یک نقطه ضعف بزرگ نیز در این میان دیده می‌شود: تمرکز شدید قدرت در دستان تعداد کمی از اعضای شبکه.

در چه شبکه‌هایی از الگوریتم اثبات اعتبار استفاده می‌شود؟

گواه اثبات اعتبار بیشتر توسط بلاکچین‌های خصوصی یا کنسرسیوم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مجموعه‌های بانکی متعددی مانند JP Morgan و JPMCoin از این فناوری برای تسهیل فرآیندهای اداری و حسابداری خود بهره می‌گیرند. به کمک الگوریتم PoA هزینه‌های حسابرسی به شدت کاهش پیدا می‌کند.

طبیعی است که هیچ بانک یا مجموعه مهمی برای ذخیره‌سازی و انتقال دارایی‌های بزرگ به JPMCoin اعتماد نکند و به سراغ راهکارهای داخلی برود. هر سازمانی می‌خواهد یک شبکه داخلی به وجود آورد که ارتباط خوبی بین بخش‌های مختلف ایجاد کند و راهکارهای متنوعی برای چالش‌های مالی پیشنهاد دهد. از طرفی سازمان‌های مهم و بزرگ تمایلی به استفاده از بلاکچین‌های عمومی مانند بیت کوین، ریپل یا اتریوم ندارند. بنابراین استفاده از یک بلاکچین داخلی که هزینه‌ها را کاهش دهد و فرآیندهای معتبر و امنی به وجود آورد، بهترین راه‌حل خواهد بود.

آیا گواه Proof-Of-Authority در برابر سانسور مقاوم است؟

نودهای اعتبارسنجی در شبکه‌های Proof-Of-Authority قدرت کامل برای تصمیم‌گیری در مورد بلاک‌های جدید دارند. برای مثال این نودها می‌توانند تراکنش‌ها را در بلاک خاصی متوقف کنند. در چنین شرایطی امنیت شبکه به خطر خواهد افتاد و تضاد منافع بین نودهای اعتبارسنج و سایر اعضای شبکه به وجود مي‌آید. از طرفی ممکن است بین نودهای اعتبارسنج نیز اختلافاتی ایجاد شود.

اگر یک نود اعتبارسنجی بدون هیچ توجیه خاصی بخواهد یک میلیون یورو به موجودی خود اضافه کند، سایر نودهای اعتبارسنج می‌توانند بلاک‌های حاوی این تراکنش را متوقف و از زنجیره اصلی خارج کنند. بنابراین استفاده از فرآیندهای نظارتی به صورت دائمی یکی از اصول حیاتی برای پایداری شبکه‌های اثبات اعتبار است.

در نتیجه هر اعتبارسنج شبکه، تحت نظارت سایر اعتبارسنج‌ها قرار دارد. همین موضوع سبب می‌شود نودها صادقانه‌ترین عملکرد ممکن را داشته باشند تا بلاک‌های ایجادشده توسط آنها مورد تأیید سایر بازیگران شبکه قرار بگیرد. در صورت انجام هر گونه تقلب یا فعالیت خرابکارانه، نود متخلف باید جریمه‌ سنگینی بپردازد.

در بخش‌های قبلی از مثال‌های صنعت بانکداری صحبت کردیم. این صنعت نیز دچار همین چالش است و تعداد کمی بازیگر اصلی یا اعتبارسنج دارد. تأییدکنندگان تراکنش‌ها در صنعت بانکداری هویت مشخصی دارند اما معمولاً تمایل چندانی به همکاری نشان نمی‌دهند. به همین دلیل قوانین و چارچوب‌های سخت‌گیرانه‌ای برای فعالیت این اعضا تعیین می‌شود. در بانک‌ها بازیگران اصلی سیستم اعتبارسنجی فعالیت‌های مخرب یا تقلب‌های زیادی انجام نمی‌دهند؛ زیرا چیزهای زیادی برای از دست دادن دارند.

گواه اثبات اعتبار تلاش کرده تا سازوکار بهتری برای شبکه‌های متمرکز تعریف کند و با ایجاد چارچوب‌هایی برای نظارت بر اعتبارسنج‌ها، کارایی این اکوسیستم‌ها را افزایش دهد. با استفاده از الگوی Proof-Of-Authority دیگر نیازی به ناظر خارجی یا یک قدرت برتر نیست و اعتبارسنج‌ها فعالیت یکدیگر را کنترل می‌کنند.

استفاده از الگوی اثبات اعتبار در شبکه‌های مختلف

برای ارزهای دیجیتالی که اعتبارسنج‌های آن به صورت غیرمتمرکز فعالیت می‌کنند و هویت مشخصی ندارند، پیاده‌سازی الگوریتم اثبات اعتبار راه‌حل مناسبی محسوب می‌شود. در چنین شرایطی نمی‌توان فعالیت‌های مخرب را به درستی مشخص کرد یا فرآیند معینی برای تعیین اعتبارسنج‌ها به وجود آورد.

در شرایطی که فاکتور امنیت اهمیت زیادی ندارد یا بلاکچین سرمایه یا اعضای کمی داشته باشد و به صورت متمرکز اداره شود، ایجاد شبکه‌ای ثانویه با استفاده از گواه PoA می‌تواند امکان‌پذیر باشد.

در این حالت زنجیره‌ای جانبی یا اصطلاحاً بلاکچین مکمل ایجاد خواهد شد که بسیاری از تراکنش‌های کوچک و کم‌اهمیت را به طور دسته‌ای پردازش و اطلاعات را برای بلاکچین اصلی ارسال می‌کند. برای مثال در بلاکچین اتریوم شبکه‌ای با استفاده از الگوریتم PoA توسعه یافته است تا برخی تراکنش‌های کم‌اهمیت را با سرعت بیشتر و کارمزد کمتری پردازش کند.

در نتیجه بلاکچین‌های مبتنی بر گواه اثبات اعتبار یک راه‌حل متمرکز اما کارآمد و کم‌هزینه برای پردازش تراکنش‌های مالی و مدیریت اکوسیستم اقتصادی به شمار می‌روند. در برخی از صنایع به خاطر سرعت بالای فعالیت‌ها، حجم بالای داده‌های مالی و فرآیندهای حسابرسی و پیچیدگی‌های هماهنگ‌سازی بخش‌های مختلف، ایجاد ساختاری امن بین بازیگران و اعتبارسنج‌ها دشوار است. در چنین مواردی استفاده از الگوی PoA می‌تواند راهکار مناسبی باشد.

اگر بخواهیم به شبکه‌های بزرگ‌تر فکر کنیم، باید اذعان کرد که یافتن جایگزینی برای گواه اثبات کار هنوز کار دشواری به نظر می‌رسد. تا زمانی که بلاکچین‌های عمومی مقیاس‌پذیری کمی داشته باشند و کارمزدهای گرانی از کاربران دریافت کنند، شبکه‌های اثبات اعتبار ابزار مفیدی برای پیشبرد اهداف مالی خواهند بود.

مقایسه الگوریتم گواه اثبات اعتبار و گواه اثبات سهام

برخی الگوریتم گواه اثبات اعتبار را نسخۀ بهبودیافتۀ الگوریتم گواه اثبات سهام می‌دانند و تنها تفاوت این دو را استفاده از هویت افراد به جای استفاده از کوین‌ها می‌دانند. با توجه به ماهیت غیرمتمرکزی که در بسیاری از بلاکچین‌ها وجود دارد، الگوریتم گواه اثبات سهام همیشه نمی‌تواند برای برخی کسب‌وکارهای خاص مناسب باشد. در مقابل، الگوریتم گواه اثبات اعتبار با توجه به عملکرد بهتر و توان عملیاتی بالاتری که دارد، می‌تواند یک راهکار مناسب برای حفظ حریم خصوصی در بلاکچین‌ها باشد.

محدودیت‌های موجود در الگوریتم اجماع گواه اثبات اعتبار

با درک مفهوم گواه اثبات اعتبار (PoA) درمی‌یابیم که این مکانیسم در حال پیشروی در زمینۀ غیرمتمرکزسازی است. به همین دلیل ممکن است برخی معتقد باشند که تنها کاری که این الگوریتم انجام داده است، رفع مشکل تمرکز در سیستم‌های متمرکز و بهبود آن است. با وجود اینکه این امکان باعث شده است که الگوریتم گواه اثبات اعتبار به یکی از راه‌حل‌های هیجان‌انگیز برای مؤسسات و شرکت‌هایی که نیازهای لجیستیک دارند تبدیل شود، اما در مورد این الگوریتم در دنیای ارزهای دیجیتال تردیدهایی به وجود آمده است. با وجود مزایای بسیاری که در این الگوریتم اجماع وجود دارد، اما وجود مسائلی از قبیل دسترسی راحت به امکاناتی همچون سانسور و لیست‌های سیاه (Black list)، با ماهیت «تغییرناپذیری» در تناقض است.

یکی دیگر از نقدهای وارده به این الگوریتم اجماع این است که هویت تأییدکنندگان برای همگان مشخص است. با توجه به این موضوع، ممکن است زمانی که فردی قصد دارد در سیستمی اختلالی وارد کند، از اطلاعات افراد تأییدکنندۀ اعتبار، سوء‌استفاده نماید. بنابراین این فرد می‌تواند با استفاده از روش‌هایی بر افراد تأییدکننده تأثیر بگذارد و آنها را به تأیید فعالیت‌های نادرست خود در شبکه ترغیب و تشویق کند.

الگوریتم‌های اجماع گواه اثبات کار، گواه اثبات سهام و گواه اثبات اعتبار هر کدام مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند. علی‌رغم اینکه تمرکززدایی یکی از مواردی است که در حوزۀ ارزهای دیجیتال بسیار اررزشمند و مهم تلقی می‌شود، اما الگوریتم اجماع اثبات اعتبار این فاکتور را برای دستیابی به توان عملیاتی و مقیاس‌پذیری بالا فدا کرده است.

درست است که ویژگی‌های موجود در گواه اثبات اعتبار با عملکردی که بلاکچین‌ها تاکنون داشته‌اند متفاوت است، اما نمی‌توان نقش آن را به عنوان روشی مناسب برای بلاکچین‌های خصوصی و راه‌اندازی آنها نادیده گرفت.

خلاصه مطلب

گواه اثبات اعتبار قدرت اعتبارسنجی را در اختیار چند بازیگر شبکه قرار می‌دهد. مزیت اصلی این الگو، کارایی بالا و کاهش قابل‌توجه هزینه‌ها است. مهم‌ترین مشکل الگوی PoA نیز تمرکزگرایی بالای شبکه است. معمولاً سازمان‌های خصوصی و گروه‌های متمرکز اقتصادی از این الگوریتم برای کاهش هزینه‌های حسابداری و افزایش سرعت پردازش اطلاعات بهره می‌گیرند. قطعاً الگوریتم Proof-Of-Authority جایگزینی برای گواه اثبات کار یا اثبات سهام نیست اما راه‌حلی برای برطرف کردن مشکلات بسیاری از سازمان‌ها و نهادهای خصوصی محسوب می‌شود.